Det høyeste permanent observerbare laget av ionosfæren. Det viser tydelig maksimalt fri-elektron tetthet på en høyde som varierer fra ca 225 km i polare vinteren til over 400 km på dagtid nær magnetiske ekvator. Som de andre ionosfæriske lagene, F2-laget er dannet av absorpsjon av kort-bølgelengde solstråling, men dens atferd og egenskaper er mer komplekse. i motsetning til andre ionosfæriske lagene, F2-laget tendens til å stige i midten av dagen, unntatt på midten til høye breddegrader i vinter. Tettheten maksimal elektron oppstår i løpet av dagen, dens minimum vanligvis like før soloppgang. Er det laget som er nyttigst for langtrekkende radio-overføring. Se F1 lag.